(7)化学反应历程与能量变化——2021年高考化学真题模拟试题

（7）化学反应历程与能量变化——2021年高考化学真题模拟试题专项汇编
1.【2021年山东卷，14】18
O 标记的乙酸甲酯在足量NaOH 溶液中发生水解，部分反应历程可表示
为能量变化如图所示。

已知
为快速平衡，下列说法正确的是( )
A. 反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B. 反应结束后，溶液中存在18-OH
C. 反应结束后，溶液中存在183CH OH
D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
2.【2021年浙江卷，21】相同温度和压强下，关于反应的ΔH ，下列判断正确的是（ ）
A.12Δ0,Δ0H H >>
B.312ΔΔΔH H H =+
C.1232ΔΔ,ΔΔH H H H >>
D.234ΔΔΔH H H =+
3.【2021年湖南卷，14】铁的配合物离子（用[L Fe H]+--表示）催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：
下列说法错误的是( ) A.该过程的总反应为22HCOOH
CO H ↑+↑催化剂
B.H +浓度过大或者过小，均导致反应速率降低
C.该催化循环中Fe 元素的化合价发生了变化
D.该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
4.【2021年湖南省邵阳市第二中学高三第一次自主调研，9】中国科学院化学研究所报道了化合物1催化2CO 氢化机理。

其机理中化合物1(催化剂，固态)→化合物2(中间产物，固态)的过程和其相对能量曲线如下图所示。

下列说法错误的是( )
A.化合物1与2CO 反应生成化合物2的过程中有两个过渡态1-21-2TS1TS2、，说明这一过程包含两个基元反应
B.图中l-2Ⅰ与化合物2互为同分异构体
C.过程①的活化能高于过程②的活化能
D.过程①的热化学方程式为：()()()121-2I s +CO g =I s ?
Δ 2.08kJ mol H -= 5.【2021年山东省临沂市四县高考模拟训练，14】二氟卡宾（2:CF ）作为一种活性中间体，一直
受到有机氟化学研究工作者的高度关注。

硫单质与二氟卡宾可以形成2S CF =，反应历程如图所示：
下列叙述错误的是( )
A.8S 和2:CF 生成2S CF =反应的1Δ207.13kJ mol H -=-⋅
B.由
生成
的活化能为134.21kJ mol -⋅
C.上述反应历程中存在S-S 键的断裂和生成
D.决定反应速率的基元反应的活化能为166.09kJ mol -⋅
6.【2021年山东省菏泽市高三第一次模拟考试，12】研究发现钯团簇（2Pd ）可催化CO 的氧化反应，在催化过程中因路径不同可能生成不同的过渡态和中间产物（过渡态已标出），下图为路径1和路径2催化过程中的能量变化。

下列说法不正确的是( )
A.该过程中有极性键和非极性键的断裂和生成
B.反应路径2的催化效果更好
C.催化剂不会改变整个反应的H ∆
D.路径1中最大能垒（活化能） 1.23E =正eV
7.【2021年山东省临沂市费县第二中学高三模拟考试，14】苯乙烷(
)与2Cl 在光
照条件下发生一氯取代，生成两种一取代物的速率如下图I ，反应基本历程如下图II 。

下列说法正
确的是( )
A.反应①②③的△H>0，反应④⑤⑥的△H<0
B.光照条件下，得到等量的(A)和(B)时，生成(B)时需要能量更少
C.相同条件下，由
分别制备等量的
的△H 相等
D.使用恰当的催化剂，可以使反应②的程度减小，反应③的程度增大
8.【2021年江苏省徐州市大许中学高三下学期综合练习（七），7】成氨反应22313
N (g)H (g)NH (g)Δ22
H + 的反应机理如图所示，图中“吸”表示各气态物质在催化剂表
面吸附。

下列说法错误的是( )
A.该反应的146kJ mol H -∆＝-
B.该反应机理中最大活化能为179kJ mol -
C.升高温度，该反应过渡态的能量会增大
D.该反应达到平衡后增大压强反应正向进行
9.【2021年浙江省普通高中高三学业水平考试模拟检测（4月），20】下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B.已知()()C s C s 0H >石墨，金刚石，△，则金刚石比石墨稳定
C.已知2212C(s)2O (g)2CO (g)H +△，22O (g)2CO(2 C()+g)s H △，则12H H >△△
D.在101kPa 时，22gH 完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ 热量，氢气燃烧的热化学方程式可表示为12222H (g)O (g)
2H O (l) 571.6kJ mol H -+=-⋅△
10.【2021年浙江省普通高中高三学业水平考试模拟检测（4月），24】下列叙述不正确的是（ ） A.已知P(白磷，s)=P(红磷，s) 1Δ17.6kJ mol H -=-，由此推知红磷更稳定 B.常温下反应()()()232242Na SO s +O g =2Na SO s 能自发进行，则H ∆＜0 C.
用
3CH COOH
溶液和NaOH 溶液反应测定中和热：
()()()332CH COOH aq +NaOH aq =CH COONa aq +H O 1（） H ∆>-157.3kJ mol -
D.已知()()()222C s 2O g =2CO g ＋ H ∆=a ，()()()22C s O g =2CO g ＋ H ∆=b ，则a>b
11.【2021年河北省五校高三摸底考试，11】我国科学家实现了在铜催化剂条件下将DMF[(CH 3)2NCHO]转化为三甲胺[N(CH 3)3]。

计算机模拟单个．．DMF 分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示（已知N A 表示阿伏伽德罗常数的值）下列，说法不正确的是( )
A.该历程中最大能垒的化学方程式为()()33233N CH + OH * +H *N CH +H O
B.增大DMF 的浓度能加快反应速率，并增大DMF 的平衡转化率
C.
该
反
应
的
热
化
学
方
程
式
为
()()()()()()-1323223CH CHO g +2H g N CH g +H O g 1.02V mol N e A H N ∆=-⋅
D.该历程中最小能垒(活化能)为0.22 eV
12.【2021年山东省临沂市费县第二中学高考适应性训练，14】金属插入4CH 的C -H 键形成高氧化态过渡金属化合物的反应频繁出现在光分解作用、金属有机化学等领域，如图是4CH 与Zr 形成过渡金属化合物的过程。

下列说法不正确的是( )
A.整个反应快慢，由22CH Zr H -→状态2反应决定
B.143
Zr CH CH Zr H 39.54kJ mol H -+→-∆=⋅
C.在中间产物中3CH Zr
H 状态最稳定
D.43Zr CH CH Zr
H +→-活化能为1201.84kJ mol -⋅
13.【2021年江苏省扬州市高邮市临泽中学高三考前压轴，10】CH 4与CO 2重整可以同时利用两种温室气体，其工艺过程中涉及如下反应： 反应①：CH 4(g) + CO 2(g)2CO(g)+2H 2 (g) ΔH 1＝ 247.4 kJ·mol -1
反应②：CO 2 (g)+ H 2 (g)CO(g) + H 2O(g) ΔH 2＝ 41.2 kJ·mol -1
反应③：CH 4 (g)+
1
2
O 2(g)CO(g) + 2H 2(g) ΔH 3＝－35.6 kJ ·mol
-1 一定条件下，向体积为VL 的密闭容器中通入CH 4、CO 2各1.0 mol 及少量O 2，测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。

下列说法正确的是（ ）
A.()()
()222CO g +O g 2CO g ΔH ＝－283kJ·mol -1
B.图中曲线a 和b 分别代表产物CO 和H 2
C.温度高于900 K 时，H 2O 的含量下降的原因之一是反应③向逆向进行
D.升高温度和增加压强均能使CO 的产量增加。

答案以及解析
1.答案：B
2.答案：C
解析：本题考查反应热与焓变。

将四个热反应方程式依次编为①②③④，烯烃及苯中均含有π键性质比相应的烷烃活泼，故123Δ0Δ0Δ0H H H <<<、、，但苯的性质比二烯烃的稳定，故4Δ0H >，A 项错误；反应③中有苯环，反应①②中无苯环，由盖斯定律可知，B 项错误；反应①②均为放热反应，12Δ0Δ0H H <<、，等量1,3-环己二烯和环己烯与氢气完全加成前者消耗的氢气是后者的2倍，故其放出的热量更多，即12ΔΔH H >，反应④为吸热反应，4Δ0H >，根据盖斯定律可知，342ΔΔΔH H H =+，因此32ΔΔH H >，C 项正确；由C 项分析可知，342ΔΔΔH H H =+，因此，234ΔΔΔH H H =-，D 项错误。

3.答案：D
解析：本题考查化学反应历程的分析。

由循环图分析知，反应物为 HCOOH ，生成物为2CO 和2H ，A 项正确；由循环图知，若氢离子浓度过低，则反应Ⅲ→Ⅳ的反应物浓度降低，反应速率减慢，若氢离子浓度过高则会抑制加入的酸的电离，使甲酸根浓度降低，反应I →Ⅱ速率减慢，所以氢离子浓度过高或过低，均导致反应速率减慢，B 项正确；由Fe 所形成的化学键可知，[]L-Fe-H +
变为
，Fe 的化合价发生变化，C 项正确；总反应速率取决于慢反应，活化能最大
的反应为慢反应，由题图可知，反应Ⅳ的活化能最大，所以反应速率由Ⅳ→Ⅰ步骤决定，D 项错误。

4.答案：CD
解析：A.由相对能量曲线可知，化合物1与2CO 反应生成化合物2的过程中有两个过渡态1-21-2TS1TS2、，说明这一过程包含两个基元反应，故A 正确；
B.图中Ⅰl-2与化合物2的化学式相同，结构式不同，互为同分异构体，故B 正确；
C.过程①的活化能为：(6.05-0.00)=6.05-1kcal mol ⋅，②的活化能为：(11.28-2.08)=9.20 -1kcal mol ⋅，过程①的活化能小于过程②的活化能，故C 错误；
D.过程①的热化学方程式为：()()()-121-2I s +CO g =I s Δ 2.08kcal mol H =⋅，故D 错误； 故选CD 。

5.答案：B 6.答案：AD 7.答案：AD 8.答案：C
解析：ΔH 与始态和终态有关，与过程无关，ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。

由图可知，146kJ mol H -∆＝-，故A 说法正确；该反应的机理中的活化能即为每一步骤的过渡态的总能量减去该步骤的反应物的总能量，由图可知，过渡态2步骤的活化能最高，为179kJ mol -，故B 说法正确；该反应过渡态的能量不会随着温度的改变而改变，故C 说法错误；该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，反应向右进行，故D 说法正确。

9.答案：D
解析：A 项，由于硫蒸气的能量高于硫固体，所以等质量硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量比后者高，错误；B 项，由0H >△可知，石墨转化为金刚石吸热，即金刚石的能量高于石墨的能量，由于能量越低体系越稳定，所以石墨比金刚石稳定，错误；C 项，已知
2212C(s)2O (g)2CO (g)H +△，222C(s)O (g)2CO(g)H +△，CO 燃烧生成2CO 是放热反应，
即22122CO(g)O (g)2CO (g)0H H H +=-<△△△，所以12H H <△△，错误；D 项，放热反应的
0H <△，因为21molH 完全燃烧生成液态水放出285.8kJ 热量，而该热化学方程式表示22molH 燃
烧，因此热化学方程式中571.6kJ /mol H =-△，正确。

10.答案：D 11.答案：B 12.答案：D
解析：该反应中22CH Zr
H -→状态2反应，需要消耗的能量最多，因此，该反应的快慢，
由上述反应所决定，故A 正确；43Zr CH CH Zr
H +→-，该反应是总反应，由开始的反应
物到生成物，吸收139.54kJ mol -⋅的能量，故B 正确；在中间产物中3
CH Zr
H 能量最低，
所以状态最稳定，故C正确；活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量，故D错误。

13.答案：C。